关于pH传感器校准您需要了解的一切


pH传感器校准的重要性

任何类型的电化学传感器都需要校准以提供准确的测量。pH传感器校准的过程非常简单,但许多用户并不了解此要求背后的考虑因素和推理。

标准组合pH传感器输出mV信号,其对应于pH值。0mV的输出等于pH 7.沿任何方向沿刻度移动一个pH单位将对应于59mV的电压变化。这被称为传感器的“斜率”(见下图)。然而,这些是理论值,实际上没有具有**输出的传感器。即使是全新的传感器,输出也会略有差异。这是pH传感器校准的用武之地。

pH值

pH传感器可变性的来源

有一些与校准相关的主要特征需要考虑:

  • 偏移:pH7的输出将略高于或低于0mV,在一定的公差范围内。
  • 斜率:可能不是59 mV。
  • 跨度:在整个pH范围内,斜率可能不恒定。例如,传感器可以在pH 7接近理论输出,但在pH标度的**末端具有较大的偏差。

需要注意的重要一点是,这些差异并不意味着传感器出现故障。包括Sensorex在内的所有制造商都将指定并测试新电极输出的容许公差。

pH传感器校准的工作原理

校准的一般过程是使用**少两个已知数据点来调整与mV输出相关的pH值。选择代表传感器使用期间预期测量范围的解决方案标准。例如,一种溶液标准品的pH值略低于**小预期测量值,另一种溶液标准品的pH值略高于预期测量值。这将允许用户尽可能准确地校准。通常使用pH 7.00作为一种缓冲溶液,然后使用pH 4.01或pH 10.00作为另一种。添加更多数据点将提高准确性。

调整温度

还必须考虑温度。有关温度对pH读数的影响,请参见下图。重要的是在接近25°C的溶液中,在与样品或过程相同的温度下校准传感器,或使用具有自动温度补偿的系统。

pH与温度的关系图
  pH值为2 pH 3 pH 4 pH5 pH 6 pH 7 pH 8 pH 9 pH 10 pH 11 pH 12
0.30 0.24 0.18 0.12 0.06 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
15° 0.15 0.12 0.09 0.06 0.03 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15
25° 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
35° 0.15 0.12 0.09 0.06 0.03 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15
45° 0.30 0.24 0.18 0.12 0.06 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
55° 0.45 0.36 0.27 0.18 0.09 0 0.09 0.18 0.27 0.36 0.45
65° 0.60 0.48 0.36 0.24 0.12 0 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
75° 0.75 0.60 0.45 0.30 0.15 0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
85° 0.90 0.72 0.54 0.36 0.18 0 0.18 0.36 0.54 0.72 0.90


注意:浅蓝色值小于0.1误差,可能不需要温度补偿。深蓝色的值是温度和pH,其中pH与温度无误差。

如何校准pH传感器

大多数仪表,控制器和其他类型的仪表将使这个过程变得简单。典型的校准程序包括以下步骤:

  1. 在冲洗液中剧烈搅拌电极。
  2. 用快速动作摇动电极以除去残留的溶液滴。
  3. 大力搅拌缓冲液或样品中的电极,使读数稳定。
  4. 读取并记录溶液标准品的已知pH值。
  5. 根据需要重复多个点。

然后,仪器将根据给定的数据点自动确定正确的校准曲线。现在您的传感器已准备就绪!

重新校准pH传感器

经常出现的一个问题是:“我的电极多久需要校准一次?”许多用户希望得到具体答案,但这并不容易。有许多因素会影响校准之间的可接受时间。电极会经历自然老化; 偏移和响应时间将增加,跨度将减少,并且仪表将需要考虑这些变化。传感器可能会被涂层或变脏,应在清洁后进行校准。传感器周围的化学物质和环境可能会影响输出或加速老化。

在实验室中进行非常精确的测量可能需要每天或每天多次重新校准。其他相对温和的过程不需要高精度,可能只需要每周或每月重新校准。的建议是确定所需的准确度,并根据经验调整校准时间表。

**终传感器达到其使用寿命的时间到了。仪表将无法再校准传感器(补偿与预期输出的偏差增加)。此时传感器不再可用,应予以更换。